Алгоритм решения изобретательских задач

3.7. Формулировка модели задачи

б) Икс-элемент не пропускает (задерживает) огонь, не мешая прохождению газа.

пропускает

П>> Газ Огонь

Х-элемент задерживает

3.8. Представление вепольной модели задачи

Рассмотрим последний шаг в первой части АРИЗ.

На шаге 1.7 составляется структурная (вепольнная) модель задачи.

Модель представляют в виде вепольной структуры и используя закономерности развития веполей преобразуют эту модель.

Таким образом, проводится первоначальный вепольный анализ существующей системы.

Задача 3.1. Газопровод (продолжение)

1.7. Применение вепольного анализа.

Изобразим для начала полную вепольную схему

Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov

141

2. СТРУКТУРА АРИЗ

П1

В1 В2

П2

а) Преградителя нет

где В1 – газ; В2 – преградитель (отсутствующий);

П1 – давление газа, создающее поток;

П2 – огонь.

Между В2 и П2 существует вредная связь (обозначенная волнистой стрелкой) – огонь не задерживается. Между газом (В1) и отсутствующим преградителем неэффективная (отсутствующая) связь, которая обозначена пунктирной линией.

Вредная связь между газом (В1) и преградителем (В2) преградитель не пропускает газ. В данном веполе П2 (огонь) не несет эвристической нагрузки, поэтому его не имеет смысл рассматривать.

Вепольная структура теперь будет иметь вид

П1

В2

где В1 – отсутствующий преградитель (преградитель с очень большими отверстиями),

П1 – огонь.

Система не вепольная – ее необходимо достроить до веполя

Петров В. АРИЗ

3.8. Представление вепольной модели задачи

П1 П1

В1 В1 В2

где В1 – отсутствующий преградитель (преградитель с очень большими отверстиями),

П1 – огонь, В2 – введенное вещество, задерживающее огонь.

Может быть представлена и другая вепольная структура

П1

В1 В2

где В1 – отсутствующий преградитель (преградитель с очень большими отверстиями),

П1 – огонь, В2 – газ.

Необходимо ввести второе поле П2

П1 П1

В1

В2

В1

В2

П2

где В1 – отсутствующий преградитель (преградитель с очень большими отверстиями),

П1 – огонь, В2 – газ,

П2 – поле, задерживающее огонь.

Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov

143

2. СТРУКТУРА АРИЗ

б) Преградитель сплошной

П1

В1 В2

П2

где В1 – газ; В2 – преградитель (стенка);

П1 – давление газа, создающее поток;

П2 – огонь.

Вредная связь между газом (В1) и преградителем (В2) преградитель не пропускает газ. В данном веполе П2 (огонь) не несет эвритической нагрузки, поэтому его не имеет смысл рассматривать.

П1

В1 В2

Вепольная структура будет иметь вид

где В1 – газ; В2 – преградитель (стенка);

П1 – давление газа, создающее поток;

П1 П1

В1

В2

В1

В2

В3

Приведем возможные вепольнные преобразования

где В1 – газ; В2 – преградитель (стенка);

Петров В. АРИЗ

3.8. Представление вепольной модели задачи

П1 – давление газа, создающее поток.

В3 – вещество, которое должно способствовать прохождению газа.

П1 П1

В1

В2

В1

В2

В3 = В1, В2

В3 = В1', В2'

где В1 – газ; В2 – преградитель (стенка);

П1 – давление газа, создающее поток.

В3 – вещество преградителя, которое может быть сделано или из В1 (газа) или из В2 (преградителя) или из их модификаций (В1', В2' ). Очевидно, что идеальнее В3 сделать из газа.

Перейдем к рассмотрению второй части АРИЗ.

Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov

145

4. АНАЛИЗ МОДЕЛИ ЗАДАЧИ

4.1. Основные понятия и структура второй части АРИЗ

Цель второй части АРИЗ – выявить имеющиеся в системе ресурсы, которые можно использовать для решения задачи. На этой части определяют оперативные параметры, рассматривая оперативную зону икс-элемента, оперативное время и часть вещественно-полевых ресурсов (ВПР), находящихся в оперативной зоне. Среди этих ресурсов могут быть любые из оперативных параметров.

Вещественно-полевые ресурсы – это вещества и поля, которые уже имеются или могут быть легко получены по условиям задачи. ВПР бывают внутренние (внутрисистемные), внешние (внешнесистемные) и надсистемы (надсистемные). Выявление вещественно-полевых ресурсов удобно систематизировать с помощью таблицы (см. табл. 4.1).

146	Петров В. АРИЗ

4.1. Основные понятия и структура второй части АРИЗ

Таблица 4.1

ВПР	Вещество	Поле
1. Внутренние
1.1. Инструмент	(указать)	(указать)
(указать)
1.2. Изделие (указать)	(указать)	(указать)
2. Внешняя среда	(указать)	(указать)
(указать)
2.1. Среда (указать)	(указать)	(указать)
2.1.1. Инструмента	(указать)	(указать)
(указать)
2.1.2. Изделия (указать)	(указать)	(указать)
2.2. Общие	Воздух,	"фоновые":
	вода и.т.п.	гравитационное,
		магнитное поле
		Земли
3. Надсистема
3.1. (указать)	(указать)	(указать)
3.2. Отходы (указать)	(указать)	(указать)
3.3. Дешевые (указать)	(указать)	(указать)

При решении мини-задачи в первую очередь желательно использовать внутренние ВПР. При развитии полученной идеи и при прогнозировании развития систем (макси-задачи), необходимо максимально использовать все виды ресурсов.

Особо следует обратить внимание на ресурсы изделия. Как мы уже отмечали раньше, изделие – неизменяемый элемент. Изделие действительно нецелесообразно изменять при решении мини-задачи. Иногда изделие может:

−изменяться само;

−допускать расходование (т.е. изменение) какой-то части, когда его (изделия) в целом неограниченно много (например, ветер и т.д.);

Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov

147

4.АНАЛИЗ МОДЕЛИ ЗАДАЧИ

−допускать переход в надсистему (кирпич не меняется, но меняется дом);

−допускать использование микроуровневых структур;

−допускать соединение с "ничем", т.е. с пустотой;

−допускать изменение на время.

Таким образом, изделие входит в ВПР лишь в тех сравнительно редких случаях, когда его можно легко менять, не меняя.

ВПР – это имеющиеся ресурсы. Их выгодно использовать в первую очередь. Если они окажутся недостаточными, можно привлечь другие вещества и поля. Анализ ВПР на шаге 2.3 является предварительным.

Итак, во второй части уточняются и конкретизируются параметры модели задачи, предельно сужая область исследования. С другой стороны, выявляются остальные ресурсы в системе, надсистеме и окружающей среде. Расширяя область представления о задаче. Эти знания используются после точной формулировки задачи (выявление ОП) для получения решения.

Функция второй части АРИЗ – переход от модели задачи (М) к ее вещественно-полевым ресурсам (ВПР).

М ВПР

2

Рис. 4.1. Функция 2-ой части АРИЗ-85-В Анализ модели задачи

Где: 2 – номер части АРИЗ-85-В, М – модель задачи,

ВПР – вещественно-полевые ресурсы.

Петров В. АРИЗ

4.1. Основные понятия и структура второй части АРИЗ

Более детально последовательность выявления ВПР представлена структурной схемой, показанной на рис. 4.2.

М 2.1	ОЗ	ОВ 2.3	ВПР
	2.2

Рис. 4.2. Анализ модели задача. Где: 2.1-2.3 –шаги 2-й части АРИЗ-85-В. 2.1 – Определить оперативную зону (ОЗ),

2.2– Определить оперативное время (ОВ),

2.3– Определить вещественно-полевые ресурсы

(ВПР),

М– модель задачи,

ОЗ – оперативная зона, ОВ – оперативное время,

ВПР – вещественно-полевые ресурсы.

Определения оперативной зоны и оперативного времени были даны в п.1.5 ("Вспомогательные понятия АРИЗ").

4.2. Определение оперативной зоны

Оперативная зона (ОЗ) является частью измененного элемента, в пределах которого обеспечивается противоречивость требований, обуславливающих наличие конфликта. ОЗ частично или полностью располагается на поверхности изделия или проникает в него.

Однако такое проникновение возможно лишь тогда, когда оно (проникновение) не нарушает условий задачи. Геометрически ОЗ может включать и весь изменяемый элемент. При этом слова "часть элемента" означают составную часть, распределенную во всем пространстве (например, радиоволны – часть окружающего пространства – атмосферы). Если в ОЗ

Copyright ©1976-1999 by Vladimir Petrov

149

4. АНАЛИЗ МОДЕЛИ ЗАДАЧИ

действуют какие-либо силы, то источники этих сил (устройства) могут находиться за пределами этой ОЗ.

Перейдем к рассмотрению конкретных шагов этой части АРИЗ.

Итак, на шаге 2.1 определяется оперативная зона – зона конфликта. Выполним этот шаг для рассматриваемой задачи.

Задача 3.1. Газопровод (продолжение)

Напомним, что мы на шаге 1.6 в модели задачи рассматривали два варианта преградителей:

а) отсутствующий, б) сплошной.

2.1. Определить оперативную зону (ОЗ).

Для этой модели задачи оперативная зона – узкая часть внутреннего объема трубы или еще более точно – круг, вписанный в трубу.

В учебных целях для лучшего усвоения понятия оперативной зоны покажем ее предельные значения (область возможных значений). Предыдущая формулировка – это предельно широкое рассмотрение ОЗ. Посмотрим, как можно сформулировать предельно узкое значение ОЗ.

Предположим, что усиленную формулировку конфликта мы не сделали, тогда ОЗ можно рассматривать как зону одного отверстия и прилегающий к нему периметр преградителя. Еще более узкое рассмотрение оперативной зоны – это точка.

Для данной задачи мы показали предельные значения, между которыми можно рассматривать ОЗ.

4.3. Определение оперативного времени

Как мы уже говорили, что оперативное время (ОВ) – это время конфликта (Т1). Для разрешения конфликта может быть использовано время Т2 - до конфликта (предварительная подготовка) или время Т2 - после совершения конфликта (время исправления конфликта). Идеальнее использовать время до

Петров В. АРИЗ